日常生活中,我们会用到用到各种各样的电气设备。由于电网中大功率设备的存在使电网电压会产生波动,而电压过高或过低都会对用户产生影响,用电器可能无法正常工作甚至损坏。因此,我们提出了过欠压提示保护电路,当电压异常时及时提示用户,并断开电路,以达到保护用电器的目的。
电源模块的设计电源设计图:
电源模块采用10 TO 1 的变压器降压,1A/50V桥式整流电路进行整流,RCπ型滤波器进行滤波。当通以220V的交流电压时,经过变压器降压后,电压测量值为21.978V;通过由4个相同型号的二极管组成的桥式整流电路后,得到14.725V直流电压;再通过RCπ型滤波器的滤波、稳压功能,并通过电阻分压,采集到电压比较器变化端,最终得到9.692V的直流电压。
比较模块的设计
过压比较器同相输入端与欠压比较器反相输入端端接电源部分采集到的电压,过压比较器的反相输入端与欠压比较器的同相输入端则可以端接两种电路,这个部分经过查阅资料与讨论,制定出两套方案:
方案一:可以通过电源部分分别将250v与180v所对应的电压测试出来,分别为11.158v与7.89v。然后分别在过压与欠压比较器的相应输入端接入相同电压值的直流电源。
方案二:从电源部分的输入端接并联个单相桥式整流电容滤波电路,对其输出电压进行稳压,使其电压值高于或等于250v所对应的电压,这个电压值为基准电压,经过测试后为11.77v,在过压与欠压比较器的相应输入端接入一个滑动比较器,起调节基准电压的作用,然后将基准电压与滑动变阻器连接,这时便可以通过滑动变阻器将基准电压调节为两个比较器的标准电压。
通过分析比较,第二种方案较第一种方案更加节省成本,不需要更换直流电源,并且,还可以对标准电压进行调节,使其适用于不同的要求。因此我组决定采用第二种方案。如图所示:
所以整个比较电路设计:
由于本设计要求实现欠电压报警、保护的作用,故可以选择简单易于实现的单门限电压比较器来实现比较功能。单门限电压比较器采用简单的运放OPAMP,过压比较器同相输入端与欠压比较器反相输入端端接电源部分采集到的输出电压;另外两个输入端采取上述方法从而实现电网电压经变压器、整流电路、滤波电路后与其基准值相比较的目的。输入从同相端进,当电网电压比基准电压大时,比较器输出电压Vo向正向跳变;当电网电压比基准电压小时,比较器输出电压Vo向负向跳变。如图所示:
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